氯化钾镀锌主要成分及工艺条件的控制
氯化钾镀锌经验交流
氯化钾镀锌经验交流倪孝平【期刊名称】《表面工程资讯》【年(卷),期】2015(015)006【总页数】4页(P26-29)【作者】倪孝平【作者单位】湖州金泰科技股份有限公司【正文语种】中文1983年3月份我厂正式投入氯化钾镀锌大生产，经过 30余年的生产过程积累了一些经验，考虑我个人年迈古稀，如果再不交流就要流失了。
由于我个人的水平有限，加之时间仓促，难免有不当和错误之处，希望同仁能及时指点。
氯化锌(ZnCl2) 50～70ɡ/L硼酸(H3BO3) 25～35ɡ/L温度 10～40℃电流密度 1～3 A/dm2氯化钾(KCl) 160～210ɡ/L组合添加剂 16～20 mL/LpH值 5.8～6.2搅拌有无均可（1）将计算量的氯化钾和硼酸，用热水溶解后加入槽内；（2）将计算量的氯化锌用适量水溶解后，在搅拌下加入上述溶液中；（3）量取计算量的组合添加剂，加入上述溶液中；（4）加水至镀槽规定体积，搅拌均匀，测定pH值至工艺值，过滤，用小电流密度（0.1～0.3 A/dm2）电解数小时后，即可试镀。
3.1 氯化锌氯化锌是镀液中锌离子的供给源，即镀液的主盐。
优等品为96%质量分数，它易吸潮，平时应密封保存在通风干燥的环境中，避免露天存放，要防止雨淋日晒。
贮存期（铁皮桶）为6个月。
工业级氯化锌纯度差，为保证镀液纯度，在配制过程中，必须用锌粉处理后使用。
氯化锌浓度高，虽然允许电流开得大，加快沉积速度，但分散能力和深镀能力较差；反之，氯化锌浓度低时，由于锌离子的扩散速度较慢，浓差极化大，可获得镀层结晶较细致，镀液的分散能力和深镀能力也较好，但是高电流密度区易烧焦，从而降低了电流密度上限。
综上所知：镀液内锌浓度低，电流开不大，生产效率低；浓度高，结果镀层疏松，结晶粗糙，抗腐性低，并且镀液带出损失加大，废水处理的工作量增大，综合成本提高了。
因此，必须选择一个既能获得优质的镀层，又要选择最佳氯化锌浓度和最佳参数。
水溶性氯化钾镀锌工艺
水溶性氯化钾镀锌工艺引言氯化钾镀锌工艺以其电流效率高、镀层光亮度好、废水中重金属离子较易处理、能在各类基材上直接电镀等优点，自上个世纪八十年代以来，在生产中的应用越来越广泛，直到占据了整个镀锌量的半壁江山。
但传统的氯化钾镀锌工艺，因为主光亮剂的溶解度问题而含有大量的表面活性剂、助溶剂等。
因此，存在镀后清洗困难、镀层中有机夹杂物多、钝化膜结合力差且易变色，生产废水中表面活性剂含量高、泡沫多、COD超标，生产区域充满刺鼻的气味等缺陷[1]。
尤其废水中COD易超标，COD处理起来甚至比氰化物还麻烦，这也是氯化钾镀锌工艺比较头疼的一个问题。
此外，光亮剂中大量使用的烷基酚聚氧乙烯醚类化合物因为降解周期长、降解不彻底等，其使用已经在欧盟受到限制。
这些都是我们电镀工作者所面临的新课题。
1 氯化钾镀锌光亮剂的发展历程和存在的问题通常使用的氯化钾镀锌光亮剂一般含有主光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂三种成分。
在这些成分中，主光亮剂通过改变结晶结构使镀层结晶更加细致并呈现光亮外观;载体光亮剂的作用是增溶不溶于水的主光亮剂，使其均匀地分散到镀液中，同时能明显提高镀液的阴极极化，使镀层结晶细致[2];辅助光亮剂能使镀层光亮区向高、低电流密度区双向扩展，使镀层的光亮度进一步提高[3-4]。
主光亮剂为分子中具有共轭羰基的芳香醛、酮，使用最多的是苄叉丙酮、邻氯苯甲醛等。
载体光亮剂为烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚等非离子型表面活性剂，以及它们磺化后的阴离子型表面活性剂。
以前使用的化合物的结构通式是：R1O-(-C2H4O-)n-R2，其中R1是不同长度的直链或支链烷基、或烷基苯环、烷基萘环等;R2是H或磺酸基团或磺基取代的其他基团，如低聚度环氧丙烷等;n是聚合度，介于3～30之间。
辅助光亮剂则包括低电流区光亮剂、增光剂等，如苯甲酸钠、肉桂酸、烟酸、NNO、NMS、糖精等。
有人根据使用的主光亮剂和载体光亮剂的发展时期，将氯化钾镀锌光亮剂分为三代[5]。
氯化钾镀锌的生产应用现状,及技术误区的探讨
氯化钾镀锌的生产应用现状，及技术误区的探讨氯化钾镀锌作为取代氰化镀锌的较成功工艺之一，得到广泛应用。
经30多年应用，但在生产实践中不少人仍对其缺乏深入全面的了解，对过去认知的优缺点应作重新审视;生产实践中反映出的不少问题，尚值得讨论。
在此，我结合个人实践体会，对一些问题提出看法，供同行参考。
1对工艺优缺点的重新审视当初推广氯化钾镀锌时对其优缺点有所评述，现经实践检验未必完全正确。
我人人这样认为，其主要优点有：(1)镀液呈微酸性，阴极电流效率可高达90%～95%，镀速较快，特别对铸件电镀有利;(2)镀液组分简单，易于调整;(3)相对于锌酸盐镀锌，对杂质敏感性低，允许容存量较大且易于处理;(4)比其他镀锌工艺易获得高亮度镀层，利于蓝白钝化与银白钝化;(5)镀前除油处理比锌酸盐镀锌要求低。
其原本存在及新暴露出来的主要缺点有：(1)镀层及钝化层防蚀性能在各种镀锌工艺中处于最差地位。
主要原因是为保证阴极极化，镀液中表面活性物质加入量很大，在镀层中的夹附量也很大，镀锌层纯度很差。
在发生电化学腐蚀时，因微电池作用，锌的腐蚀加快;钝化层中的有机夹杂也降低了其抗蚀力。
故该工艺不适合于防蚀性要求较高的汽车及电器产品镀锌。
(2)钝化层中因有机物夹附过多，蓝白钝化易泛彩、发花、发黄;白钝层易变灰暗，甚至长白灰、白毛;彩钝层色泽很易变淡，彩钝膜附着力远不如锌酸盐镀锌。
(3)过去认为废水处理简单而现在看来因无强配位剂，锌易处理，但废水中大量的表面活性剂成了废水处理的一大负担：即便采用成本高的活性炭处理也几乎无效，排放废水产生让人生厌的大量泡沫、必测指标化学耗氧量COD很易超标，阴离子表面活性剂ALS 也易超标。
(4)对设备腐蚀性较强，铜极杆等很易生成碱式碳酸铜。
2主要成分的控制2.1主盐氯化锌过去追求允许电流密度越大越好，实际不对。
由于镀液中无强配位剂(Cl-对Zn2+有微弱配位能力)，必须保持适度的浓差极化，因而主盐浓度不能过高。
实验四 氯化钾法镀锌
实验四氯化钾法镀锌一、实验目的学习电镀的原理和方法二、实验原理本实验为无氰电镀法，以锌片为阳极，镀件为阴极，以烧杯为电镀槽进行电镀，电镀液的主要成分为ZnCl2和KCl。
ZnCl2提供电镀所需锌离子，含量高，可以提高阴极电流密度和电流效率，并减少其他杂质的污染但会降低分散能力和深镀能力，过高会使镀层粗糙。
含量过低，浓度极差大电流密度开不大，会使光亮区变窄高电流密度区烧焦现象，一般要求40-100g/L.KCl主要起导电作用，浓度低，分散能力低，镀层光亮度下降，浓度过高引入过多氯离子，加速锌阳极自溶解，一般200g/L.H3BO3缓蚀剂，，防止镀液PH升高，25-30g/L光亮剂提高镀层光亮性，每L镀液中加入20ml为宜。
正极反应：Zn-2e=Zn2+ 2H2O-4e=O2+4H+负极反应：Zn2++2e=Zn 2H++2e=H2三、仪器与试剂直流稳压电源，滑线变阻器，烧杯，镀液，出光液，酸洗液，1:1盐酸酸洗液，硝酸四、实验步骤1.镀件前处理用砂纸打磨2片铁片去锈--除油--酸洗2.电镀按照P213图连接好装置，检查线路连接无误。
100ml烧杯中加入4/5体积电镀液，接通电源，调节电压在2.5v，调节变阻器使电流分别为0.1A，0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9A时对镀件进行电镀，时间为10min 3.镀件后处理冷水冲洗--出光液--水洗---晾干五、注意事项1.通电前，电压档开最小，电流档开最大2.导线的铜丝不能浸入电镀液，鳄鱼夹也不能接触镀液3.铁片镀件不能台靠近烧杯壁，影响锌离子的移动，影响电镀效果4.1:1酸洗时1-2s，即取出用水冲洗，倒立5.出光液浸1-2s，即水洗晾起来六、实验现象记录分析观察镀件的镀层质量镀层的颜色，致密与否，光亮程度，覆盖是否均匀等方面进行评定七、思考题1,2。
浅谈氯化钾镀锌
浅谈氯化钾镀锌1 前言氯化钾镀锌是目前最主要的镀锌工艺之一, 镀锌层的整平性和光泽性较好, 电流效率较高, 废水处理简单, 特别是能在锌铁件、洋火件等表面处理难度较大的基材上镀覆。
因此, 氯化钾镀锌工艺得到广泛应用。
2 氯化钾镀锌工艺参数的影晌及控制2.1 镀液主要成分作用与控制(1) 氯化锌氯化锌是钾盐镀锌的主盐。
氯化钾浓度高, 允许电流密度范围大, 沉积速率快, 但镀液分散能力和深镀能力降低; 氯化锌浓度低, 浓差极化较大, 分散能力和深镀能力有所改善, 但允许电流密度范围变小, 沉积速率减小, 且高电流密度区容易烧焦等。
因此, 适宜的氯化锌浓度为40～70 g/L。
更为关键的是, 严格控制氯化锌/氯化钾在1:(3～5)为宜。
(2) 氯化钾氯化钾在钾盐镀锌液中既是配位剂又是导电盐,适当提高其含量可提高镀液的导电能力和分散能力。
但其含量高时,会使高电流密度区易出现烧焦,尤其是由于盐析作用使添加剂中载体光亮剂溶解度降低而析出,恶化镀层质量,且降低添加剂产生的光亮作用。
若氯化钾含量太低,会使镀液导电性和分散能力降低。
因此,一般钾盐镀锌工艺配方中氯化钾200～250g/L,最重要的是控制氯化锌/氯化钾的比值在较佳的工艺范围内。
(3) 硼酸硼酸在钾盐镀锌液中是缓冲剂,稳定镀液的pH值, 且在阴极膜中还能起弱配位作用, 对镀层沉积有催化作用。
其含量允许范围较大, 为25～40g/L。
但含量高时, 在温度偏低时容易结晶析出。
2.2 添加剂的影晌和控制市售钾盐镀锌添加剂种类繁多, 但其作用机理和组成基本相同, 都是由主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂、应力消除剂等有机物按一定比例复配而成的。
(1) 主光亮剂主光亮剂属于芳香酮类化合物, 能吸附于阴极表面, 增大阴极极化, 使锌镀层结晶细致。
使用比较多的, 如苄叉丙酮、邻氯苯甲醛、对氯苄叉丙酮等。
主光亮剂不溶于水, 要通过载体助溶、增溶、扩散到镀液中发挥其作用。
锌添加剂
锌添加剂：镀锌电解液的基本类型—氯化钾镀锌工艺及操作条件氯化钾镀锌工艺及操作条件(一)镀液基本成分及作用1．氯化锌氯化锌为主盐，它易吸潮、易溶解，有放热现象。
氯化锌提供锌离子，ZnCl2的含量取上限时，能提高阴极电流密度；ZnCl2的含量取下限时，能提高分散能力，减少镀件带出液的损失，并降低配槽和废水处理的成本。
ZnCl2的含量过低时，浓差极化较大，导致电流开不大，会使光亮区变窄，高电流密度区易出现烧焦现象。
对于较难电镀的基体金属，如铸铁件，锌含量可取上限值，以增加阴极极限电流密度；夏天锌含量可取下限值。
氯化锌的浓度可在40～80g／L范围内变动，原则上挂镀时比滚镀时含量高一些。
有阴极移动的挂镀槽，氯化锌含量以55～65g／L为好；没有阴极移动装置，则氯化锌含量以65～75g／L为好。
滚镀锌时的氯化锌含量，控制在40～55g／L为好。
2．氯化钾氯离子对锌虽有微弱的配位作用，但氯化钾在溶液中主要是起导电作用。
浓度一般控制在180～230g／L，而尤以185～210g／L为好。
氯化钾的浓度过高，冬天5℃以下时会有结晶析出。
氯化钾浓度过低，不但导电性差，而且镀液的分散能力也降低，镀层的光亮度也差。
KCl应定期分析，定期补加。
一般KCl浓度控制在200g／L左右。
3．硼酸和醋酸硼酸的主要作用是抑制镀液pH值的升高，能使镀层均匀光亮。
硼酸含量偏低，电流密度上限低，镀层容易烧焦，导致镀层粗糙。
为稳定镀液的pH值，保持适当的硼酸含量是必要的。
但硼酸含量又不宜太高，在一般的温度下，超过45g／L就会结晶析出沉淀。
所以硼酸适含量为25～30g／L，冬天取25g／L为宜。
夏天，硼酸适含量可提高到30～35g／L。
此外要注意硼酸品质，严防硝酸根等的干扰。
醋酸的加入，也起缓冲剂作用。
醋酸根还有扩大电流密度范围和提高分散能力的作用。
一般用得较少。
4．主盐成分变化对电镀技术参数的影响氯化锌是锌离子的供给者，氯化钾在氯化物镀锌溶液中，既是导电盐，又是锌离子的弱配位体。
氯化钾镀锌工艺实践
的含量 要高些 。在 阳极 面 积正 常情 况下 ，很 少 补加 氯 化锌 ，仅补 充 因清除槽 底所造 成 的损 失部分 即可 。
有 化验 条 件 的可 根据 分 析 结果 补 加氯 化锌 ；没 有 条件 的凭经 验判 断 ；用 测 定溶 液 的 密度 估 算 氯化
目前 ，氯化钾 镀 锌工 艺 在 镀 锌体 系 中仍 占主导
表 Ｉ 镀 液 主 要成 分
地位 ，并在应 用 中不 断 得 到 改进 和 推 广 。氯 化钾 镀
Ｆｉｇ．１ Ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｐｌａｔｉｎｇ ｂａｔｈ ｐ／（ｇ·Ｌ ）
锌工 艺更适合 滚 镀 ，具有 镀 层 光 亮 、电流效 率 高 、沉
摘 要 介绍实用型氯化钾镀 锌工艺（包括吊镀和滚镀 ）的配方 ，工艺条件 （ｐＨ ５—６，温度 １０—３５℃），正确配制镀 液方法和镀液维护管理 ，镀前处理和后处理工序 ，针对 典型 问题产生 的原 因给出相应 的处 理方法 。为提 高氯化钾 镀锌溶液的稳定性和镀层 的可靠性 ，氯化钾镀锌生产过程 中应重点关 注以下几 个方面 ：电镀前后处理质量 ；控制溶 液成分的含量 ；把握施镀的最佳工艺 条件 ；切实优化光亮剂性能 ；强化槽液 的科学管理 ；有效排除 电镀故障 。 关键词 氯化钾镀锌 ；镀液配制 ；镀液维护 ；银 白钝化 ；蓝 白钝化 ；彩钝化 ；镀锌 问题处理 中图 分 类 号 ＴＱ１５３．１５
第３６卷 第５期
Ｖｏ１．３６
Ｎｏ．５
金 属 制 品
Ｍｅｔａ ｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—４２２６．２０１０．０５．０１０
氯化物镀锌工艺的控制与常见问题的分析包含哈氏片
氯化物镀锌工艺的控制与问题分析何氏槽的试验2A，5分钟（挂镀）和1A,5分钟（滚镀）的试片的状况，与镀液的下述情况对应：最佳组成: 试片全光亮，仅高电流密度端0.6cm宽的部分有烧焦。
锌含量过低:试片的高电流密度端烧焦，在此区域内非常粗糙。
锌含量过高:试片的低电流密度端均镀能力差。
氯化物含量过低:低电流密度下的效率低，氯化物含量高时不可察觉。
光亮剂含量过低:测量该镀液镀得的试片上，高电流密度端的粗糙面或烧焦面的宽度。
如果加入光亮剂后，此粗糙面或烧焦面的宽度出现可以测得的缩小，则表示此镀液中光亮剂的含量低于最佳值。
光亮剂含量过高:中、高电流密度区极其光亮，光亮剂含量极高时，低电流密度区出现漏镀，高电流区起泡。
故障处理：当镀锌出现问题时，首先应检查一些明显的参数：温度、金属浓度、pH和氯化物的含量。
如果这些参数都正确，则最多的问题是清洗不充分而引起的，无论是零件，还是镀槽、清洗不好，均会遇到问题。
检查来自吸风罩的灰尘，天花板上的锈等。
检查过滤机，看有哪些污染物存在。
记住：大多数的电镀问题都是前处理（脱脂、酸浸渍和清洗）或物理因素（差的电接触与整流，杂散电流等）引起的，而不是化学原因。
污染：金属杂质有铁、镉、铅、镍、铜和铬，如果金属杂质引起共沉积和污点，用下述方法处理。
铁：定期地、频繁地取出落入槽底的零件，以防止铁杂质的积累。
铁含量达有害限度时，将与锌共沉积，在零件镀后用硝酸浸光或进行钝化时，在高电流密度区会产生兰色到黑色的斑点，对于各个镀液来说，铁含量的有害限度不同，它还取决于电镀的电流密度和所用的铬酸盐钝化的类型等。
如果铁杂质的量超出了容忍度，可以用高锰酸钾或双氧水处理镀液，以除去铁。
约180 g/1000L的高锰酸钾可将铁氧化为可过滤的沉淀，从而避免了斑点的生成。
如果没有高锰酸钾，则可用250ml/1000L 的35% 的双氧水处理镀液，然而高锰酸钾是更可取的氧化剂。
铜、镉和铅：铜杂质使镀层在光亮浸渍或铬酸盐钝化时，在低电流密度区产生棕色到黑色的斑点；镉杂质使镀层变得不亮，且在光亮浸渍或铬酸盐钝化时，在低电流密度区产生黑色斑点；铅杂质引起低电流密度区漏镀。
氯化钾镀锌深度能力差是怎么回事要怎么解决
氯化钾镀锌深度能力差是怎么回事要怎么解决主盐浓度巧掌握,配比添加保平衡氯化钾和氯化锌是镀液的主盐,控制其浓度主要依据化学分析的结果.当缺乏分析条件时,不可盲目添加,可采用以下措施:(1) 采用密度计在镀液中,氯化钾的浓度为180～220 g/ L .这浓度远大于氯化锌的浓度,更远大于硼酸的浓度.根据这个原理,我们就可以建立起以氯化钾为主体的主盐控制方法,即用刻度为1.000～2.000 的普通密度计测量氯化钾镀锌液,控制镀液密度在1.16～1.20 之间.低于1.16 表示镀液浓度不足,必须添加化工原料;高于1.20 则表示镀液浓度过高,必须加水稀释.(2) 按比例添加根据镀液配方,氯化锌∶氯化钾为1∶3 .在生产过程中,工件带出、过滤处理的氯化锌和氯化钾均按上述比例消耗.按它们的浓度比例补充氯化锌和氯化钾,即可维持它们的比例平衡.即使镀液中存在着比例偏差,按上述比例添加氯化锌和氯化钾,也可缩小偏差.(3) 用霍尔槽试验监测氯化锌和氯化钾比例偏差.用密度计控制主盐浓度和按1∶3 比例补充氯化锌和氯化钾,可以在很长一段时间内稳定控制两者浓度.但长期使用,可能因某种原因逐渐使比例偏差增大,因此,每隔一定时间须用霍尔槽或其他小槽试验来验证,并及时调整.3 、硼酸自然溶解硼酸在常温下溶解度很小,通常都用沸水溶解后加入镀槽中,操作麻烦,能耗又大.现有一个简单的补充硼酸的方法:用涤纶布缝制两个长50 cm、宽22 cm 的布袋,在布袋中装入约半袋硼酸,绑扎好后挂在阳极杠的两头,浸入镀液中,硼酸会慢慢浸出溶解在镀液中.4 、自动滴加添加剂添加剂的补充方法,一般是把添加剂稀释后,用塑料勺舀入镀液中,然后搅拌均匀.这种补充方式使添加剂在补充后的一段时间内有一个自上而下的浓度梯度,造成上层镀液中添加剂浓度偏高,镀层夹杂过多,而下层镀液中添加剂浓度不足,工件不光亮.为了避免上述弊端,可采取以下方法:可利用医院一套输液用的滴加系统.把添加剂稀释1～2 倍装于滴瓶中,吊挂在镀槽一侧的上方,根据千安·时消耗量控制滴加的速度,把滴液导入一个靠槽边直立固定,并且深入镀液中心深度的小口径塑料管中.该管上端进口高于镀液面20 cm ,下端出口深入镀液中部.如镀槽长度比较长,可根据实际情况增加几套滴加系统.该方法几乎不需增加任何费用,就能达到均匀添加和自动补给的效果.减少添加剂的浪费,保证了产品质量.。
氯化钾镀锌
氯化钾镀锌?2011-07-05 12:19:19|?分类：|标签：|字号大中小订阅氯化钾镀锌工艺比较成熟，它的优点是无毒，镀液成分简单，成本低，电流效率高，沉积速度快，可以获得结晶细致、光亮的镀锌层。
缺点是镀液对钢铁设备腐蚀性大，彩色钝化膜易变色，抗盐雾性能不如碱性镀锌。
1 氯化钾镀锌配方及工艺条件氯化钾镀锌配方及工艺条件见下表。
表氯化钾镀锌溶液配方及工艺条件2 氯化钾镀锌溶液的配制2.1 先在镀槽加入总体积二分之一容积的50～60℃热水，然后将计算量的氯化锌及氯化钾分别加入并搅拌溶解。
2.2 在另一容器用沸水溶解计算量的硼酸，然后加入槽中。
2.3 加水至规定体积，在搅拌下加入1～2ml/L双氧水，继续搅拌约30min，加入锌粉1～2g/L，并剧烈搅拌，静止沉淀2h后过滤。
2.4 测定镀液pH值，如不在工艺范围，可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调节镀液pH值至5.5左右，加入计算量的添加剂，添加剂需要用水稀释5～10倍后加入。
2.5 用0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度通电处理1～2h。
2.6 取镀液用赫尔槽做小样试验，根据试验结果调整镀液后即可生产。
氯化钾应选用精制的电镀级，不要用农用氯化钾，因农用氯化钾杂质太多（配槽时溶液带有赭红色的沉渣沉淀就是农用氯化钾）。
3 各成分及工艺条件的影响3.1 氯化锌氯化锌是主盐，也是一种导电盐，能增加镀液的导电性。
其浓度允许在较大范围内变化，当锌离子含量取上限时，能提高阴极电流密度及提高镀层沉积速度，但分散能力和覆盖能力变差；当锌离子的含量取下限时，能提高镀液的分散能力，减少镀液的带出量。
若锌离子浓度过低，浓差极化较大，导致电流开不大，使光亮区变窄，阴极电流密度也相应降低，沉积速度减慢，高电流密度区易出现烧焦现象。
在实际生产中，只要添加剂选择合适，就可以适当提高氯化锌的含量，即使提高电流密度镀层也不容易烧焦，这样即能保证镀层质量，又提高了产量。
3.2 氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐，它除了起导电作用外还有一个活化阳极的作用，即促使阳极正常溶解。
浅谈氯化钾镀锌
浅谈氯化钾镀锌1 前言氯化钾镀锌是目前最主要的镀锌工艺之一, 镀锌层的整平性和光泽性较好, 电流效率较高, 废水处理简单, 特别是能在锌铁件、洋火件等表面处理难度较大的基材上镀覆。
因此, 氯化钾镀锌工艺得到广泛应用。
2 氯化钾镀锌工艺参数的影晌及控制2.1 镀液主要成分作用与控制(1) 氯化锌氯化锌是钾盐镀锌的主盐。
氯化钾浓度高, 允许电流密度范围大, 沉积速率快, 但镀液分散能力和深镀能力降低; 氯化锌浓度低, 浓差极化较大, 分散能力和深镀能力有所改善, 但允许电流密度范围变小, 沉积速率减小, 且高电流密度区容易烧焦等。
因此, 适宜的氯化锌浓度为40～70 g/L。
更为关键的是, 严格控制氯化锌/氯化钾在1:(3～5)为宜。
(2) 氯化钾氯化钾在钾盐镀锌液中既是配位剂又是导电盐,适当提高其含量可提高镀液的导电能力和分散能力。
但其含量高时,会使高电流密度区易出现烧焦,尤其是由于盐析作用使添加剂中载体光亮剂溶解度降低而析出,恶化镀层质量,且降低添加剂产生的光亮作用。
若氯化钾含量太低,会使镀液导电性和分散能力降低。
因此,一般钾盐镀锌工艺配方中氯化钾200～250g/L,最重要的是控制氯化锌/氯化钾的比值在较佳的工艺范围内。
(3) 硼酸硼酸在钾盐镀锌液中是缓冲剂,稳定镀液的pH值, 且在阴极膜中还能起弱配位作用, 对镀层沉积有催化作用。
其含量允许范围较大, 为25～40g/L。
但含量高时, 在温度偏低时容易结晶析出。
2.2 添加剂的影晌和控制市售钾盐镀锌添加剂种类繁多, 但其作用机理和组成基本相同, 都是由主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂、应力消除剂等有机物按一定比例复配而成的。
(1) 主光亮剂主光亮剂属于芳香酮类化合物, 能吸附于阴极表面, 增大阴极极化, 使锌镀层结晶细致。
使用比较多的, 如苄叉丙酮、邻氯苯甲醛、对氯苄叉丙酮等。
主光亮剂不溶于水, 要通过载体助溶、增溶、扩散到镀液中发挥其作用。
氯化钾镀锌使用至今
氯化钾镀锌使用至今，虽保留了一些优点，但也逐渐暴露出其镀层防蚀力差、彩钝层结合力差且色泽易变淡、废水中富含的有机物难以处理等缺点。
强调在工艺维护、主光剂选择、杂质处理及减少氨氮引入、工艺适用范围等方面予以特别关注。
0前言氯化钾镀锌作为取代氰化镀锌的较成功工艺之一，得到广泛应用。
经30多年应用，不少人仍对其缺乏深入全面的了解，对过去认知的优缺点应作重新审视；生产实践中反映出的不少问题，尚值得讨论。
笔者是国内较早采用该工艺者之一。
在此，结合个人实践体会，对一些问题提出看法，供同行参考。
1对工艺优缺点的重新审视当初推广氯化钾镀锌时对其优缺点有所评述，现经实践检验未必完全正确。
现可这样认为，其主要优点有：(1)镀液呈微酸性，阴极电流效率可高达90%～95%，镀速较快，特别对铸件电镀有利；(2)镀液组分简单，易于调整；(3)相对于锌酸盐镀锌，对杂质敏感性低，允许容存量较大且易于处理；(4)比其他镀锌工艺易获得高亮度镀层，利于蓝白钝化与银白钝化；(5)镀前除油处理比锌酸盐镀锌要求低。
其原本存在及新暴露出来的主要缺点有：(1)镀层及钝化层防蚀性能在各种镀锌工艺中处于最差地位。
主要原因是为保证阴极极化，镀液中表面活性物质加入量很大，在镀层中的夹附量也很大，镀锌层纯度很差。
在发生电化学腐蚀时，因微电池作用，锌的腐蚀加快；钝化层中的有机夹杂也降低了其抗蚀力。
故该工艺不适合于防蚀性要求较高的汽车及电器产品镀锌。
(2)钝化层中因有机物夹附过多，蓝白钝化易泛彩、发花、发黄；白钝层易变灰暗，甚至长白灰、白毛；彩钝层色泽很易变淡，彩钝膜附着力远不如锌酸盐镀锌。
(3)过去认为废水处理简单而现在看来因无强配位剂，锌易处理，但废水中大量的表面活性剂成了废水处理的一大负担：即便采用成本高的活性炭处理也几乎无效，排放废水产生让人生厌的大量泡沫、必测指标化学耗氧量CODCr很易超标，阴离子表面活性剂ALS也易超标。
(4)对设备腐蚀性较强，铜极杆等很易生成碱式碳酸铜。
氯化钾镀锌
氯化钾镀锌氯化钾镀锌2011年07月05日网易博客安全提醒：系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的账号安全，建议您适时修改密码立即修改 | 关闭氯化钾镀锌工艺比较成熟，它的优点是无毒，镀液成分简单，成本低，电流效率高，沉积速度快，可以获得结晶细致、光亮的镀锌层。
缺点是镀液对钢铁设备腐蚀性大，彩色钝化膜易变色，抗盐雾性能不如碱性镀锌。
1 氯化钾镀锌配方及工艺条件氯化钾镀锌配方及工艺条件见下表。
表氯化钾镀锌溶液配方及工艺条件镀液组成及工艺条件挂镀滚镀氯化锌（ZnCl2）（g/L） 60～80 40～50 氯化钾（KCl）（g/L） 180～220 180～220 硼酸（H3BO3）（g/L） 25～35 25～35 柔软剂（ml/L） 20～25 15～20 光亮剂（ml/L） 1～2 0.5～1 pH值 4.8～5.6 4.8～5.6 温度（℃） 10～50 10～50 电流密度（A/dm2） 1～5 0.5～0.8 2 氯化钾镀锌溶液的配制2.1 先在镀槽加入总体积二分之一容积的50～60℃热水，然后将计算量的氯化锌及氯化钾分别加入并搅拌溶解。
2.2 在另一容器用沸水溶解计算量的硼酸，然后加入槽中。
2.3 加水至规定体积，在搅拌下加入1～2ml/L双氧水，继续搅拌约30min，加入锌粉1～2g/L，并剧烈搅拌，静止沉淀2h后过滤。
2.4 测定镀液pH值，如不在工艺范围，可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调节镀液pH值至5.5左右，加入计算量的添加剂，添加剂需要用水稀释5～10倍后加入。
2.5 用0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度通电处理1～2h。
2.6 取镀液用赫尔槽做小样试验，根据试验结果调整镀液后即可生产。
氯化钾应选用精制的电镀级，不要用农用氯化钾，因农用氯化钾杂质太多（配槽时溶液带有赭红色的沉渣沉淀就是农用氯化钾）。
3 各成分及工艺条件的影响3.1 氯化锌氯化锌是主盐，也是一种导电盐，能增加镀液的导电性。
氯化钾镀锌资料
滚镀零件出现孔眼的处理
。出现这种情况主要有
，一般电力线是穿过孔眼至
，解决镀件出现孔眼的方法如
1）增加滚桶转速；
2）增加孔眼密度和孔径；
3）降低电流密度，并适当延长电镀时间以保证镀层厚度；
4）操作时镀件要带电下槽；
5）镀液要定期用双氧水处理，处理方法是将溶液的pH提高至工
pH值提高至≥5.8后，加入稀释的双氧水，
镀液的综合处理
1）先用稀盐酸调节溶液pH值至4，然后计算量的高锰酸钾（0.5
1g/L）用热水溶解，在搅拌条件下均匀加入镀槽，再继续搅拌约30min
1h。
2）用5%的氢氧化钠溶液调节pH值至6.0～6.2，使铁形成氢氧
3～5g/L活性碳，边加入边搅拌，以充分吸附有机
1h。
3）为除掉铜、铅等杂质，此时可按2g/L加入锌粉，并充分搅拌，
分散
1、前液中有悬浮物，可过滤处理； 2、镀液中锌含量偏高或氯化钾含量偏低； 3、镀液温度偏高；
、镀液有重金属杂质污染；
、镀液光亮剂含量偏低。
1、镀液锌离子含量偏低； 2、镀液光亮剂含量偏低；
、镀液pH值偏高。
1、硼酸不钝，造成镀液中杂质含量过高；
、氯化钾不钝，造成镀液中杂质含量过高。
氯化钾镀锌一些经验
TX乳化剂等。
第二类主光亮剂
0.2～0.5g/L，在三种材料中效果
0.2～0.4g/L。
0.2～0.4g/L。邻氯苯甲醛的
第三类辅助光亮剂
。当加入辅助光亮剂就能提高镀液
PTSA）、扩
NNO（亚甲基二萘磺酸钠）、肉桂酸、水扬酸钠、烟酸、糖精、
3-吡啶甲酰胺等。大致用从0.001
10g/L不等。另外，烟酸对改善镀层质量有明显的效果，但价格较高。
氯化钾镀锌资料
氯化钾镀锌2011-07-05 12:19:19| 分类：电镀资料| 标签：|字号大中小订阅氯化钾镀锌工艺比较成熟，它的优点是无毒，镀液成分简单，成本低，电流效率高，沉积速度快，可以获得结晶细致、光亮的镀锌层。
缺点是镀液对钢铁设备腐蚀性大，彩色钝化膜易变色，抗盐雾性能不如碱性镀锌。
1 氯化钾镀锌配方及工艺条件氯化钾镀锌配方及工艺条件见下表。
表氯化钾镀锌溶液配方及工艺条件2 氯化钾镀锌溶液的配制2.1 先在镀槽加入总体积二分之一容积的50～60℃热水，然后将计算量的氯化锌及氯化钾分别加入并搅拌溶解。
2.2 在另一容器用沸水溶解计算量的硼酸，然后加入槽中。
2.3 加水至规定体积，在搅拌下加入1～2ml/L双氧水，继续搅拌约30min，加入锌粉1～2g/L，并剧烈搅拌，静止沉淀2h后过滤。
2.4 测定镀液pH值，如不在工艺范围，可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调节镀液pH值至5.5左右，加入计算量的添加剂，添加剂需要用水稀释5～10倍后加入。
2.5 用0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度通电处理1～2h。
2.6 取镀液用赫尔槽做小样试验，根据试验结果调整镀液后即可生产。
氯化钾应选用精制的电镀级，不要用农用氯化钾，因农用氯化钾杂质太多（配槽时溶液带有赭红色的沉渣沉淀就是农用氯化钾）。
3 各成分及工艺条件的影响3.1 氯化锌氯化锌是主盐，也是一种导电盐，能增加镀液的导电性。
其浓度允许在较大范围内变化，当锌离子含量取上限时，能提高阴极电流密度及提高镀层沉积速度，但分散能力和覆盖能力变差；当锌离子的含量取下限时，能提高镀液的分散能力，减少镀液的带出量。
若锌离子浓度过低，浓差极化较大，导致电流开不大，使光亮区变窄，阴极电流密度也相应降低，沉积速度减慢，高电流密度区易出现烧焦现象。
在实际生产中，只要添加剂选择合适，就可以适当提高氯化锌的含量，即使提高电流密度镀层也不容易烧焦，这样即能保证镀层质量，又提高了产量。
3.2 氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐，它除了起导电作用外还有一个活化阳极的作用，即促使阳极正常溶解。
氯化钾镀锌
氯化钾镀锌2011-07-05 12:19:19| 分类：电镀资料| 标签：|字号大中小订阅氯化钾镀锌工艺比较成熟，它的优点是无毒，镀液成分简单，成本低，电流效率高，沉积速度快，可以获得结晶细致、光亮的镀锌层。
缺点是镀液对钢铁设备腐蚀性大，彩色钝化膜易变色，抗盐雾性能不如碱性镀锌。
1 氯化钾镀锌配方及工艺条件氯化钾镀锌配方及工艺条件见下表。
表氯化钾镀锌溶液配方及工艺条件2 氯化钾镀锌溶液的配制2.1 先在镀槽加入总体积二分之一容积的50～60℃热水，然后将计算量的氯化锌及氯化钾分别加入并搅拌溶解。
2.2 在另一容器用沸水溶解计算量的硼酸，然后加入槽中。
2.3 加水至规定体积，在搅拌下加入1～2ml/L双氧水，继续搅拌约30min，加入锌粉1～2g/L，并剧烈搅拌，静止沉淀2h后过滤。
2.4 测定镀液pH值，如不在工艺范围，可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液调节镀液pH值至5.5左右，加入计算量的添加剂，添加剂需要用水稀释5～10倍后加入。
2.5 用0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度通电处理1～2h。
2.6 取镀液用赫尔槽做小样试验，根据试验结果调整镀液后即可生产。
氯化钾应选用精制的电镀级，不要用农用氯化钾，因农用氯化钾杂质太多（配槽时溶液带有赭红色的沉渣沉淀就是农用氯化钾）。
3 各成分及工艺条件的影响3.1 氯化锌氯化锌是主盐，也是一种导电盐，能增加镀液的导电性。
其浓度允许在较大范围内变化，当锌离子含量取上限时，能提高阴极电流密度及提高镀层沉积速度，但分散能力和覆盖能力变差；当锌离子的含量取下限时，能提高镀液的分散能力，减少镀液的带出量。
若锌离子浓度过低，浓差极化较大，导致电流开不大，使光亮区变窄，阴极电流密度也相应降低，沉积速度减慢，高电流密度区易出现烧焦现象。
在实际生产中，只要添加剂选择合适，就可以适当提高氯化锌的含量，即使提高电流密度镀层也不容易烧焦，这样即能保证镀层质量，又提高了产量。
3.2 氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐，它除了起导电作用外还有一个活化阳极的作用，即促使阳极正常溶解。
A02-330酸性氯化钾镀锌光剂使用说明书
A02-330酸性氯化钾镀锌光剂使用说明书一、特点➢光亮剂溶解性好，泡沫量少，镀层白亮，易于钝化，抗变色性能好➢可操作的电流密度范围广，有极佳的深镀能力，适用于有深凹孔位的复杂工件。
➢镀液浊点高，温度操作范围广，镀层延展性好，不起泡。
➢抗杂能力好，具备好的耐盐雾性能。
三、镀液的配制方法1、配槽用的原材料尽可能选用纯度较高的材料。
氯化钾应采用淬火级或电镀专用级，氯化锌易采用品牌或大厂产品。
2、先用5倍于硼酸重量的80℃以上热水完全溶解计算量的硼酸。
3、用总体积50%的水溶解计算量的氯化钾、氯化锌，充分搅拌至完全溶解。
然后将溶好的硼酸溶液加入，搅拌均匀，加水至规定体积。
4、加入1-2g/L的锌粉，搅拌2小时，再加1-2g/L的活性碳强力搅拌，静置数小时至镀液澄清，进行过滤，过滤后小电流电解数小时。
根据所取镀液打霍尔槽试片情况确定是否进行下一步操作。
若打片合格，可调整镀液PH值至规定范围，加入光剂进行电镀；若不合格，继续进行弱电解处理。
5、添加光剂时，须事先用5倍的水稀释后再加入槽内镀液中，搅拌均匀。
四、镀液的维护1、主盐的控制应定期化验氯化钾、氯化锌及硼酸含量，根据化验结果，补充欠缺的成分。
将其控制在工艺范围之内。
2、光剂的用量及补给光剂的添加应遵循少加勤加的原则，最好在添加前用水或槽液稀释5倍后添加。
光剂的添加量一般按照电镀所用电量千安小时耗量补入。
A02-330光剂的消耗数据如下：A02-330A光亮剂150-200ml/ KA·h，A02-330B柔软剂50-100L ml/KA·h。
光剂的消耗不仅与用电量——KA·h（千安培·小时）有关，还与工件的形状及光亮度、电流密度大小、镀液温度高低、锌离子浓度高低等相关。
以上光剂消耗量数据是指我们推荐的最适合的操作参数来说的，实际生产中光剂的维护可通过定期做赫尔槽试验来判断和加入。
3、镀液中有害杂质的处理镀液中的有机杂质主要为光剂的分解产物，当其在镀液中积累到一定量时，会使镀层变暗，内应力增加。
再谈氯化钾镀锌_周长虹 奥邦电镀
经 验再谈氯化钾镀锌周长虹1, 戴丽雯1, 肖洪兵1, 王宗雄2(1.武汉奥邦表面技术有限公司,湖北武汉420023;2.宁波市电镀协会,浙江宁波315016)中图分类号:T Q153 文献标识码:B 文章编号:1000 4742(2011)02 0047 030 前言氯化钾镀锌是上世纪80年代发展起来的一种光亮镀锌工艺。
近年来,我国在电镀添加剂研究开发上取得了显著进展,使得氯化钾镀锌工艺水准达到一个全新的高度,例如:LAN 930氯化钾镀锌工艺较为成功地解决了传统氯化钾镀锌工艺的3大难题:(1)镀层的耐盐雾试验性能比碱性镀锌差;(2)添加剂的分解产物多;(3)铁杂质易超标。
新型氯化钾镀锌添加剂的使用,降低了电镀生产厂商的生产成本,促进了国内电镀锌工艺朝更利于节约成本且环境友好的方向发展。
1 氯化钾镀锌成分及工艺条件的控制氯化钾镀锌工艺的常用配方的工艺条件范围是比较宽广的,其主要成分及工艺条件为:氯化锌30 ~80g/L,氯化钾180~280g/L,硼酸20~30g/L,添加剂适量,pH值4.5~6.0,10~50 。
1.1 氯化钾镀锌液主要成分的控制1.1.1 氯化锌氯化锌系主盐,溶于水中会大量放热。
当溶液的pH值 6.2时,有沉淀产生。
锌离子的质量浓度 90g/L时,光亮电流密度范围扩大,但镀液的分散能力和深镀能力会有所下降。
锌离子的质量浓度较低时,光亮电流密度的上限下降,高电流密度区易烧焦,此时的深镀能力较好,但镀层沉积速率较慢。
可增加阳极面积,同时保持镀液较低的pH值,从而使锌离子的质量浓度逐渐上升。
对挂镀而言,当氯化锌的质量浓度为60~70g/L时,镀液的分散能力最好。
氯化钾镀锌液中无强配位剂,其分散能力和深镀能力不如氰化物镀锌,更加不如无氰碱性锌酸盐镀锌。
有人喜欢在氯化钾镀锌液中加入少量氯化铵,但镀液中加入氯化铵后其分散能力和深镀能力均无改善;又会增加电镀废水的达标难度,所以当使用优良氯化钾镀锌光亮剂时,一般不建议加入氯化铵。
电镀加工：氯化钾镀锌水溶性光亮剂的研制与应用
电镀加工：氯化钾镀锌水溶性光亮剂的研制与应用现代电镀网3月28日讯：1、前言氯化钾镀锌添加剂从第一代的苄叉丙酮加载体组合，到第二代的邻氯苯甲醛加非离子表面活性剂组合，再发展到第三代的苄叉丙酮与邻氯苯甲醛合用加高温载体组合，正向着环境友好和资源节约的第四代产品组合发展。
第四代氯化钾镀锌光亮剂在原有第三代光亮剂优点的基础上，从改变操作人员的工作环境，减少环境污染出发，提高镀层分散能力及耐蚀性方面，着手研发创新。
我们根据国内外氯化钾镀锌光亮剂的发展趋势及市场对电镀加工产品提出的更高的要求出发，集众家之长，经过多年的研究，反复实验改进，在研发氯化钾镀锌水溶性光亮剂方面取得了重大突破。
氯化钾水溶性镀锌光亮剂的显著特点是：光亮剂是完全水溶性的，无刺激性气味，只在辅助剂中含少量的载体光亮剂及其他辅助光亮剂，在10℃-50℃范围内能连续生产，镀层脆性低，延展性非常好，易钝化，镀层可超过20um。
槽液中有机物含量大幅减少，降低废水处理难度及成本。
氯化钾镀锌添加剂组成包括主光亮剂、载体光亮剂、辅助光亮剂三大类。
主光剂的主要作用是出光、整平，增加光亮度。
载体光亮剂的主要作用是提高镀液的阴极极化，扩大光亮电流密度范围，并且有细化镀层结晶及良好的整平，同时兼顾溶解主光亮剂的作用。
辅助光亮剂主要作用是协同增加阴极极化，扩大阴极电流密度范围，增加低区走位与光亮度，预防高区烧焦等。
普通的主光亮剂多采用苄叉丙酮与邻氯苯甲醛，需要大量的非离子表面活性剂、载体及醇类溶剂进行溶解方能使用。
而氯化钾水溶性镀锌光亮剂则采用水溶性多醛多酮类衍生缩合物做为光亮剂。
辅助剂在载体方面，主要选用脂肪醇聚氧乙烯醚与萘酚聚氧乙烯醚经过磺化后得到的低泡的高温载体，组合使用，协同效果良好，使镀液的操作温度范围宽，镀层结晶细腻，光亮。
辅助光亮剂主要选用烟酸、肉桂酸、苯甲酸钠等。
2、氯化钾水溶性光亮剂的组成原理氯化钾水溶性镀锌光亮剂体系中的载体光亮剂主要选用我公司的最好的高温载体OCT-5、OCT-15及低泡表面活性剂OCT-14联合使用；OCT-15是目前市面上应用在氯化钾镀锌中结构最好的载体，它具有浊点高，结晶细腻，协同效果好等特点，OCT-14具有良好的分散能力。
氯化钾镀锌主要成分及工艺条件的控制
氯化钾镀锌主要成分及工艺条件的控制前言氯化钾镀锌是上世纪80年代发展起来的一种光亮镀锌工艺。
近年来,我国在电镀添加剂研究开发上取得了显著进展,使得氯化钾镀锌工艺水准达到一个全新的高度,例如:LAN-930氯化钾镀锌工艺较为成功地解决了传统氯化钾镀锌工艺的3大难题:(1)镀层的耐盐雾试验性能比碱性镀锌差;(2)添加剂的分解产物多;(3)铁杂质易超标。
新型氯化钾镀锌添加剂的使用,降低了电镀生产厂商的生产成本,促进了国内电镀锌工艺朝更利于节约成本且环境友好的方向发展。
1·氯化钾镀锌成分及工艺条件的控制氯化钾镀锌工艺的常用配方的工艺条件范围是比较宽广的,其主要成分及工艺条件为:氯化锌30~80g/L,氯化钾180~280g/L,硼酸20~30g/L,添加剂适量,pH值4.5~6.0,10~50℃。
1.1 氯化钾镀锌液主要成分的控制1.1.1 氯化锌氯化锌系主盐,溶于水中会大量放热。
当溶液的pH值≥6.2时,有沉淀产生。
锌离子的质量浓度≥90g/L 时,光亮电流密度范围扩大,但镀液的分散能力和深镀能力会有所下降。
锌离子的质量浓度较低时,光亮电流密度的上限下降,高电流密度区易烧焦,此时的深镀能力较好,但镀层沉积速率较慢。
可增加阳极面积,同时保持镀液较低的pH值,从而使锌离子的质量浓度逐渐上升。
对挂镀而言,当氯化锌的质量浓度为60~70g/L 时,镀液的分散能力最好。
氯化钾镀锌液中无强配位剂,其分散能力和深镀能力不如氰化物镀锌,更加不如无氰碱性锌酸盐镀锌。
有人喜欢在氯化钾镀锌液中加入少量氯化铵,但镀液中加入氯化铵后其分散能力和深镀能力均无改善;又会增加电镀废水的达标难度,所以当使用优良氯化钾镀锌光亮剂时,一般不建议加入氯化铵。
1.1.2 氯化钾氯化钾是弱的配位剂和导电盐,其质量浓度应适当。
当其质量浓度恰当时,镀液的导电性最好,过多或过少都会降低镀液的电导率,从而影响镀液的分散能力和深镀能力。
大量氯离子的存在能增加阴极极化,提高镀液的分散能力和深镀能力,促进阳极的正常溶解。
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氯化钾镀锌主要成分及工艺条件的控制前言
氯化钾镀锌是上世纪80年代发展起来的一种光亮镀锌工艺。
近年来,我国在电镀添加剂研究开发上取得了显著进展,使得氯化钾镀锌工艺水准达到一个全新的高度,例如:LAN-930氯化钾镀锌工艺较为成功地解决了传统氯化钾镀锌工艺的3大难题:(1)镀层的耐盐雾试验性能比碱性镀锌差;(2)添加剂的分解产物
多;(3)铁杂质易超标。
新型氯化钾镀锌添加剂的使用,降低了电镀生产厂商的生产成本,促进了国内电镀锌工艺朝更利于节约成本且环境友好的方向发展。
1·氯化钾镀锌成分及工艺条件的控制
氯化钾镀锌工艺的常用配方的工艺条件范围是比较宽广的,其主要成分及工艺条件为:氯化锌
30~80g/L,氯化钾180~280g/L,硼酸20~30g/L,添加剂适量,pH值4.5~6.0,10~50℃。
1.1 氯化钾镀锌液主要成分的控制
1.1.1 氯化锌
氯化锌系主盐,溶于水中会大量放热。
当溶液的pH值≥6.2时,有沉淀产生。
锌离子的质量浓度≥90g/L 时,光亮电流密度范围扩大,但镀液的分散能力和深镀能力会有所下降。
锌离子的质量浓度较低时,光亮电流密度的上限下降,高电流密度区易烧焦,此时的深镀能力较好,但镀层沉积速率较慢。
可增加阳极面积,同时保持镀液较低的pH值,从而使锌离子的质量浓度逐渐上升。
对挂镀而言,当氯化锌的质量浓度为60~70g/L 时,镀液的分散能力最好。
氯化钾镀锌液中无强配位剂,其分散能力和深镀能力不如氰化物镀锌,更加不如无氰碱性锌酸盐镀锌。
有人喜欢在氯化钾镀锌液中加入少量氯化铵,但镀液中加入氯化铵后其分散能力和深镀能力均无改善;又会增加电镀废水的达标难度,所以当使用优良氯化钾镀锌光亮剂时,一般不建议加入氯化铵。
1.1.2 氯化钾
氯化钾是弱的配位剂和导电盐,其质量浓度应适当。
当其质量浓度恰当时,镀液的导电性最好,过多或过少都会降低镀液的电导率,从而影响镀液的分散能力和深镀能力。
大量氯离子的存在能增加阴极极化,提高镀液的分散能力和深镀能力,促进阳极的正常溶解。
氯离子的电子桥作用对提高镀锌层与基体的结合力有较大影响。
当ρKCl∶ρZnCl2=(3.5~4.5)∶1时,镀液的分散能力和深镀能力较好。
若氯化钾的质量浓度偏高或偏低,易使镀层产生暗黑条纹或滚桶眼子;当氯化钾的质量浓度过高时,添加剂还可能因盐析现象而呈油状物析出。
应当注意有时按分析化验结果调整镀液后,镀液的分散能力和深镀能力还是不佳。
其原因是化验分析的是镀液中的氯离子,然后换算成氯化钾,而不是分析钾离子。
在实际生产过程中不论是调节pH值,还是前处理中的酸洗,都是使用盐酸,这样会造成氯化钾的质量浓度偏高的假象。
此时适当的补加氯化钾即可解决问题。
使用工业级氯化钾和氯化锌时,必须要用1~2g/L的锌粉处理后才可入槽;最好是经锌粉处理后,再加
1~2mL/L的双氧水,充分搅拌并静置数小时后,再加入2~3g/L的活性炭进行净化处理。
1.1.3 硼酸
硼酸在镀液中不仅起pH值缓冲作用,而且能细化镀层结晶,提高镀层的光亮度和扩大光亮电流密度范围。
实际使用时其质量浓度应保持在25~30g/L范围内,夏天可保持在30~35g/L。
其质量浓度低时,光亮电流密度范围窄,镀层光泽度下降;同时阴极处的pH值易上升,使碱式盐易夹杂进镀层,镀层易烧焦,并可能产生粗糙等缺陷。
可以用简单的方法判断镀层中硼酸大致的质量浓度。
取适量镀液放在冰箱中,在10℃左右保持10min,若镀液中硼酸的质量浓度在正常范围内则应有较多的硼酸析出;若析出很少,则应补加硼酸
10g/L左右,用沸水溶解好后加入,一般按ρ氯化钾∶ρ硼酸=7∶1左右补加为好。
补加硼酸的质量也是很关键的,一定要选用大企业生产的优质硼酸,劣质硼酸含大量对镀液有害的杂质,如磷酸根,硝酸根等。
1.1.4 添加剂
氯化钾镀锌添加剂一般分为柔软剂和光亮剂,其组成大体相同,主要由载体添加剂、主光亮剂和辅助光亮剂三大类组成。
镀液中添加剂的质量浓度低时,镀层的光亮度差;其质量浓度过高时,烧焦区变宽,镀层光亮度和耐蚀性变差,蓝白钝化易泛彩泛黄,低铬彩钝易脱膜或褪色。
目前氯化钾镀锌载体添加剂主要有下列几种:
(1)聚氯乙烯醚硫酸钠盐,由OP类、平平加和渗透剂等用浓硫酸硫酸化而成;(2)聚氧乙烯醚磺酸盐,由OP类、平平加和渗透剂等用氨基磺酸磺化而成;(3)直接使用OP类、平平加或渗透剂;(4)萘酚与环氧乙烷合成物[1]。
把上述几种物质适当配合,可制造出性能优良的氯化钾镀锌载体添加剂。
其特点是载体用量小、添加剂浊点高、泡沫少且有机分解产物少;镀层的耐盐雾性好、抗杂质性好、不易夹杂于镀层中,而且有更好的分散能力和深镀能力。
其构成的载体本身就有一定的光亮作用,这样就能使镀层结晶更细致,对主光亮剂的依赖程度可减少,即:减少了镀液主光亮剂的消耗量。
这对提高氯化钾镀锌层的整体质量有重要的意义。
主光亮剂大都是使用邻氯苯甲醛和苄叉丙酮。
两者各有优缺点,优质光亮剂一般是将两者进行配合,以取长补短,达到最优效果。
例如:采用邻氯苯甲醛作主光亮剂时,出光速率快,用于蓝白锌时尚好,用于六价铬彩钝时,膜结合力比较差;主光亮剂采用苄叉丙酮时,对苄叉丙酮的质量要求很高,必须用医药级的,否则镀
层白度不足,易产生雾状镀层等;两者的合理搭配对高中低光亮电流密度范围影响较大。
辅助光亮剂主要是起扩展高电流密度区和低电流密度区的光亮范围,提高镀液的分散能力和深镀能力,减少载体添加剂和主光亮剂的用量,从而全面提高氯化钾镀锌光亮剂的载体效果。
例如:苯甲酸钠和烟酸可提高阴极电流效率、细化结晶、改善镀层白度和分散能力,但会降低镀液浊点;扩散剂NNO能改善镀液的分散能力和深镀能力,特别是和其他一些辅助光亮剂配用时效果更加出色;不足的是高温下镀件出槽后,空停时间过长,会使镀层轻微腐蚀。
这一点对南方地区大型滚镀生产线很关键,这也是广东地区更能接受浅色添加剂的原因之一。
氯化钾镀锌添加剂优劣的最简单的判别方法为:按厂商提供的产品说明书上要求的柔软剂和光亮剂的质量浓度开缸,用赫尔槽在室温下做2张试片:1A×5min和1A×10min;按光亮镀锌工艺,应该是1A×10min 的试片的整体效果会全面优于1A×5min的;若1A×10min的试片的整体效果还不及1A×5min的,则此光亮剂肯定很一般,不建议使用。
1.1.5 添加剂添加原则
总有人认为镀层的光亮度不佳就是添加剂少,于是不断补加柔软剂和光亮剂。
从现场技术服务来看,出现故障的镀液十有八九是添加剂过量。
因此建议处理镀液故障的方法:调整工艺参数及镀液成分,判断故障原因,最后才是调整柔软剂和光亮剂的质量浓度。
镀液中各种添加剂的用量(包括载体添加剂、主光亮剂、辅助光亮剂等)都有一定的范围,超过该范围都是有害无益的。
例如:很多的表面活性剂,只有当阴极界面吸附层厚度适当时,才具有较优的阴极极化值,从而使晶核产生速率大于成长速率,镀层结晶才会细致、均匀;若表面活性剂分子量太小,其质量浓度又太低,则吸附层过薄,对锌离子放电的阻化作用太小,阴极极化值过小,导致镀锌层结晶大而不细致;若表面活性剂分子量太大,其质量浓度又过高,阴极极化值过大,不但使析
氢等副反应加剧,镀层易烧焦,而且表面活性剂脱附困难,会大量夹杂在镀锌层中,造成镀层纯度低、脆性大、耐盐雾性能差等缺陷。
因此,在实际生产中不但要选择一种优质的氯化钾镀锌添加剂,而且正确的使用方法也是至关重要的,务必坚持少加勤加的原则。
1.2 工艺条件的控制
1.2.1 温度
氯化钾镀锌工艺的温度范围很宽,一般在10~45℃之间。
但实际生产中当温度超过35℃时,其柔软剂和光亮剂的用量明显增加。
不论使用何种添加剂,高温下消耗量大是不争的事实,而添加剂的消耗量的增加会大大加快有机杂质的积累。
因此当镀液温度≥35℃时,是很难获得优质的镀层和钝化层的。
目前南方地区的一些大型滚镀锌厂均有冷冻设备,这对保证镀层质量是至关重要的。
1.2.2 pH值
当氯化钾镀锌液的pH值≥6.2时,会导致有Zn(OH)2沉淀产生,镀层局部出现黑色条纹,光亮电流密度的上限下降。
一般建议采用的pH值范围为5.6~6.0时较好。
特别是滚镀时,当主盐的质量浓度低时,要维持镀液中有足够的硼酸是关键。
当镀液pH值低时,虽然镀液的导电性略好一点,允许的电流密度上限有所提高,但会降低添加剂的吸附性能,阴极极化作用下降,添加剂的用量会增大,导致有机杂质积累过快,镀层的分散能力和深镀能力下降。
1.2.3 阳极
锌阳极一定要用0#锌锭。
若要求阳极比较长,可把锌锭加热到120~150℃,锻打成块状(因为锌在
120~150℃时有比较好的延展性),锻打成形的锌板比铸造成形的锌板消耗小得多(因为落入槽底的锌渣很少)。
注：本资料由【惠州市振峰金属表面处理厂】整理，仅供学习参考！。